Прополіс Склад і вплив шпаклівкової смоли бджіл
Склад та ефекти прополісу
Антибіотичні, противірусні та протигрибкові ефекти прополісу відомі, і їх можна віднести до активних інгредієнтів окремих компонентів. Прополіс (або смола-шпаклівка) - це медоносні бджолині суміші різних речовин. Основними інгредієнтами є зібрані деревні смоли та бджолиний віск. Він також містить ефірні олії, пилок та секрети слини. Прополіс та бджолиний віск служать бджолам як будівельні матеріали, завдяки чому прополіс має вищу температуру плавлення завдяки меншому вмісту воску. Покриття стінок вулика прополісом впливає на вологість у вулику.
У літературі ви можете знайти інформацію про склад прополісу таким чином: Частка ефірних масел зазвичай дається від 5 до 10%. Частка пилку також становить 5-10%. Частка природних смол коливається від 40 до 70%, частка воску - від 20 до 50%, завдяки чому бджоли можуть, очевидно, розтягувати прополіс бджолиним воском практично будь-яким способом. Натуральний бджолиний віск навіть служить заміною смоли шпаклівки і має вміст прополісу 5-10%.
Призначення та обробка смоли шпаклівки
Бджолиний віск та прополіс служать бджолам як будівельні матеріали різного призначення. Відповідний склад варіюється залежно від передбачуваного використання та кількості необхідного будівельного матеріалу. Як уже цитувалося вище, прополіс витягується бджолами воском за власним бажанням. Але я також підозрюю прямо протилежне: залежно від призначення, бджоли, ймовірно, майже повністю опускають бджолиний віск: для тонкого нанесення на великих площах та для заповнення невеликих проміжків потрібна низька в’язкість та міцність. Тут була б вигідна менша частка воску. Неважко уявити, що такі невеликі кількості воску ще не проаналізовані, оскільки прополіс збирається бджоляром там, де його застосовують у більших кількостях (наприклад, на спеціально створених сітках та сітках). Вишкрібання тонких шарів на великих площах було б не таким продуктивним і неминуче призвело б до забруднення деревними залишками. Дослідження таких шарів прополісу планується на 2019 рік.
Дифузія водяної пари через бджолиний віск
Чистий бджолиний віск має дуже високу стійкість до дифузії водяної пари. Згідно з дослідженням 1993 року ("Проникність водяної пари та кисню воскових плівок", Donhowe & Fennema), бджолиний віск (та інші природні воски) є настільки ж непроникним, як і тверда пластмаса. Я сам дослідив 5 зразків воску, і, як очікувалось, я не міг визначити жодних змін у вазі поза неточністю вимірювань. На основі своїх експериментів я можу сказати, що мої зразки бджолиного воску, безумовно, мають значення μ> 20 000.
Дифузія водяної пари через прополіс
Тонкий шар прополісу на поверхнях стінок вулика (приблизно 0,1-0,3 мм) дозволяє водяній парі дифузувати. Стійкість прополісу до дифузії водяної пари сильно варіюється, значення, визначені мною після випробувальної установки на основі DIN EN ISO 12572 (див. Нижче), коливаються між μ = 150 та μ = 8500. Можна припустити, що на опір суттєво впливає частка воску. Чим вища частка бджолиного воску, тим вища стійкість суміші прополісу до дифузії водяної пари.
Поки що я дослідив зразки від 4 різних бджолярів/торговців. 5 зразків Naturherz мали найнижчу стійкість до дифузії водяної пари. Середнє значення μ зразків становить 330. Ці зразки настільки проникні, що взаємодія деревини та вологості повітря лише трохи сповільнюється. Шар прополісу товщиною 0,1 мм має приблизно такий же опір дифузії, як і шар деревини товщиною 0,2-1 мм (опір дифузії деревини відрізняється залежно від напрямку волокон та вологи деревини). Вміст воску в цих зразках настільки малий, що він не відокремлювався від смол під час моїх випробувань плавлення. Далі буде проведений більш детальний аналіз, але вміст воску, безумовно, є найнижчим серед досліджених зразків.
Найвищі значення опору були виявлені в 5 зразках з найбільшим вмістом воску: Середнє значення μ = 4400. Тут також проводиться більш точний аналіз вмісту воску. Шар прополісу товщиною 0,1 мм із цим значенням μ приблизно оцінюється як «відкритий для дифузії» з точки зору будівельної фізики. Стійкість до дифузії водяної пари відповідала б стійкості шару повітря товщиною 44 см або шару деревини товщиною 3-15 мм. Тому 0,1 мм покриття бічних стінок цією сумішшю все одно дозволить дифузію водяної пари, навіть якщо це явно сповільнено.
Структурне значення та функція прополісу у вулику
Поверхні, покриті прополісом, запобігають транспортуванню рідкої води. Вулик захищений від попадання води. Однак тонке покриття все ще дозволяє дифузію водяної пари. І це зазвичай відбувається від теплішої до холоднішої сторони. Це означає, що в місяці, коли бджоли не активно провітрюють (осушують), водяна пара дифундує зсередини назовні. У дуплах дерев та дерев’яних вуликах це означає, що волога з вулика поглинається деревиною.
Крім того, інший фізичний ефект зменшує кількість конденсату у вулику:
Прополіс запобігає конденсації капілярів на стороні бджіл
Використовуючи простий фізичний ефект, застосування прополісу зміщує межу генерації вільної води у приміщенні бджіл з 60-70% відносної вологості до майже 100% відносної вологості. Безкоштовна вода необхідна для розвитку та поширення цвілі та патогенних мікробів. У випадку гігроскопічних будівельних матеріалів (таких як дерево), капілярна конденсація (частина сорбції) призводить до невеликої кількості вільної води навіть у гігроскопічній зоні. Капілярна конденсація починається при відносній вологості повітря близько 70-80%. Це також причина, чому всі відомі види будівельних цвілі ростуть і процвітають на дереві від відносної вологості повітря 80%.
У випадку з негігроскопічними поверхнями будівельних матеріалів конденсація відбувається лише тоді, коли біля поверхні є відносна вологість 100%. Нанесення шару прополісу змінює якість поверхні порожнини дерева або стінки вулика. Тепер поверхня вже не гігроскопічна, стінки згладжені. Граничне значення відносної вологості, вище якої існує ризик появи цвілі, зміщується вгору на 20-30 відсоткових пунктів.
Через відкритість для дифузії (див. Нижче), капілярна конденсація може продовжувати відбуватися під шаром прополісу; при хемосорбції та адсорбції це частина процесів сорбції аж до насичення волокон. Отримана невелика кількість вільної води на порових стінках деревини прямо муміфікується шаром прополісу, тому тут, під шаром прополісу, слід виключити ріст цвілі.
Експериментальна установка для визначення коефіцієнта опору дифузії водяної пари
На основі DIN EN ISO 12572 я проводив вимірювання на різних зразках прополісу для визначення коефіцієнта опору дифузії водяної пари μ. У попередньому експерименті я виявив, що покрита прополісом деревина проникна для дифузії. У поточних експериментах прополіс розглядається окремо. Прополіс формується в тонкий пробний зразок без проміжків. З різних сторін генеруються та вимірюються різні відносні вологість. Різний тиск пари призводить до дифузії пари. Параметри матеріалу розраховуються на основі зміни ваги досліджуваного зразка.
Експериментальна установка для визначення вмісту воску за Хогендурном
Визначити вміст воску в зразках прополісу можна простими методами. Я буду проводити більш детальний аналіз своїх зразків таким чином після Хогендурна. Наразі я просто розплавив зразки в духовці при 100 ° С і зважив розділювальні шари.